Указание на источник фекальных бактерий
Чрезмерный уровень фекальных бактерий был причиной почти 60% загрязнения водотоков Небраски, признанных не соответствующими федеральным и государственным экологическим нормам в 2004 году. Для разработки эффективных стратегий контроля загрязнения исследователям важно идентифицировать источник заражения. Используя комплекс методов, или «инструментальный» подход, для определения происхождения фекального загрязнения в водотоках, учёные смогли идентифицировать источник фекальных бактерий с большей достоверностью, чем при тестировании одним методом.
В сотрудничестве с Департаментом качества окружающей среды Небраски, Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и Университетом Цинциннати учёные Геологической службы США (USGS) применили инструментальный подход при исследовании источников фекальных бактерий в водосборном бассейне ручья Плам-Крик в южно-центральной части Небраски. Результаты исследования опубликованы в майско-июньском выпуске журнала Journal of Environmental Quality за 2007 год.
В 2001 году мониторинговые исследования Департамента качества окружающей среды Небраски назвали Плам-Крик самым загрязнённым притоком среднего течения реки Платт. Исследователи использовали два инструмента отслеживания фекальных источников для анализа проб загрязнённой воды и донных отложений в бассейне ручья. Эти инструменты используют генетический материал бактерий, собранных в пробах воды и осадка, чтобы определить их источник, либо путём сравнения с генетическим материалом известных источников фекальных бактерий, либо путём поиска специфического «маркера» в генетическом материале.
Результаты исследования показали, что крупный рогатый скот и дикие животные были основными источниками фекальных бактерий, обнаруженных в пробах воды и донных отложений на основном участке исследования, расположенном в верхнем течении ручья.
«Хотя оба метода привели к схожей общей интерпретации, их совместное использование дало нам более чёткую картину потенциальных источников, а также сильных и слабых сторон использованных методов, — сказал гидролог USGS Джейсон Фогель, ведущий автор исследования. — Кроме того, результаты анализа бактерий в донных отложениях также позволяют предположить, что разные инструменты отслеживания фекального загрязнения могут иметь разную значимость для более конкретной цели — отслеживания источников E. coli в воде или почве в пределах водосбора».
Определение источника бактерий необходимо для внедрения соответствующих практик контроля загрязнения и соответствия стандартам качества воды, требуемым Законом о чистой воде. Текущие исследования в USGS и EPA тестируют использование микроорганизмов в качестве инструментов для отслеживания фекального загрязнения.